لجن‌گیر فاضلاب چیست

در سیستم‌های تصفیه فاضلاب، یکی از تجهیزات کلیدی و بسیار تأثیرگذار، لجن‌گیر فاضلاب است. این تجهیز، گرچه شاید در نگاه اول ساده به نظر برسد، اما نقش آن در تضمین کیفیت خروجی، کاهش آلاینده‌های محیط زیستی و بهینه‌سازی کل فرایند تصفیه، کاملاً حیاتی است.

فاضلاب، علاوه بر آب آلوده، حاوی ذرات جامد معلق، مواد آلی و انواع آلاینده‌هایی است که در صورت عدم جداسازی، نه‌تنها تأثیر منفی بر محیط زیست می‌گذارند بلکه باعث فرسایش تجهیزات، افزایش هزینه‌های بهره‌برداری و کاهش بهره‌وری سیستم می‌شوند. در این بین، لجن‌های حاصل از فرآیند تصفیه، بخشی از مهم‌ترین تهدیدها برای پایداری تصفیه‌خانه‌ها هستند.

لجن‌گیر فاضلاب به عنوان واحدی که وظیفه‌ی جمع‌آوری، ته‌نشینی و جداسازی لجن را بر عهده دارد، سهم بزرگی در عملکرد مؤثر تصفیه‌خانه ایفا می‌کند. در این مقاله، به‌صورت دقیق و گام‌به‌گام، به معرفی این سیستم، انواع آن، نکات طراحی، مشکلات رایج و راهکارهای عملیاتی خواهیم پرداخت.

پیشنهاد ویژه: تصفیه فاضلاب

تعریف و عملکرد لجن‌گیر در تصفیه فاضلاب

لجن‌گیر فاضلاب تجهیزی است که برای جداسازی مواد جامد ته‌نشین‌شدنی از آب فاضلاب طراحی شده است. این دستگاه‌ها معمولاً در مراحل اولیه یا ثانویه تصفیه قرار دارند و با استفاده از نیروی گرانش یا روش‌های مکانیکی، لجن ته‌نشین‌شده را از جریان فاضلاب جدا می‌کنند.

فرآیند کار لجن‌گیر به این صورت است که فاضلاب پس از عبور از آشغال‌گیر و دانه‌گیر، وارد حوض ته‌نشینی یا لجن‌گیر می‌شود. در این مرحله، مواد سنگین‌تر نسبت به آب (مانند ذرات خاک، مواد آلی ته‌نشین‌شدنی و لجن‌های فعال) در کف حوض جمع می‌شوند. این مواد به‌صورت دوره‌ای از ته حوض جمع‌آوری شده و به سیستم هضم یا دفع منتقل می‌شوند.

هدف اصلی لجن‌گیرها کاهش بار آلودگی، جلوگیری از گرفتگی تجهیزات بعدی، افزایش راندمان فرآیند بیولوژیکی و کاهش بوی نامطبوع در تصفیه‌خانه‌هاست.

انواع لجن‌گیرها و کاربرد هر کدام

لجن‌گیرها بسته به کاربرد، محل نصب، طراحی سیستم و نوع فاضلاب به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. هرکدام از این انواع، عملکرد خاص خود را دارد و در شرایط مشخصی استفاده می‌شود.

۱. لجن‌گیر ثقلی (Gravity Settlers):

رایج‌ترین نوع لجن‌گیر است که با استفاده از نیروی گرانش، ذرات سنگین را ته‌نشین می‌کند. بیشتر در تصفیه‌خانه‌های شهری و روستایی به کار می‌رود.

۲. لجن‌گیر مکانیکی:

در این مدل، از تجهیزات مکانیکی مانند اسکریپر، پارو یا زنجیر برای هدایت لجن ته‌نشین‌شده به مخزن جمع‌آوری استفاده می‌شود. این نوع برای سیستم‌های بزرگ و صنعتی مناسب‌تر است.

۳. لجن‌گیر شناور (DAF):

برای حذف ذرات معلق سبک و چربی‌ها کاربرد دارد. در این سیستم، هوا به داخل فاضلاب تزریق می‌شود و ذرات سبک به سطح آب آمده و جمع‌آوری می‌شوند.

۴. لجن‌گیر لوله‌ای (Pipe-type):

در سیستم‌های فشرده یا مدولار استفاده می‌شود. این مدل برای ظرفیت‌های کم یا نقاطی که فضای کافی ندارند بسیار مفید است.

۵. لجن‌گیر اولیه و ثانویه:

لجن‌گیرهای اولیه وظیفه حذف مواد جامد قابل ته‌نشینی در آغاز فرآیند را دارند، در حالی که لجن‌گیرهای ثانویه بعد از فرآیند بیولوژیکی و برای حذف لجن فعال به‌کار می‌روند.

انتخاب نوع مناسب لجن‌گیر فاضلاب بر اساس حجم، نوع فاضلاب و شرایط بهره‌برداری، یک عامل تعیین‌کننده در موفقیت سیستم تصفیه است.

پیشنهاد ویژه: سپتیک تانک پلی اتیلن

اهمیت حذف لجن در فرآیند تصفیه

لجن، مهم‌ترین محصول جانبی تصفیه فاضلاب است که اگر به‌درستی مدیریت نشود، می‌تواند کل سیستم را تحت تأثیر قرار دهد. اهمیت حذف لجن در چند محور قابل بررسی است:

• پیشگیری از گرفتگی سیستم‌ها: تجمع لجن در خطوط خروجی باعث انسداد و کاهش جریان می‌شود.
• افزایش کیفیت آب خروجی: حذف مؤثر لجن باعث کاهش بار آلی، ذرات معلق و کاهش بوی نامطبوع می‌شود.
• کاهش آلودگی محیط زیست: لجن حاوی عوامل بیماری‌زا، مواد آلی، فلزات سنگین و حتی میکروپلاستیک‌هاست که در صورت عدم جداسازی، به منابع آب وارد می‌شود.
• صرفه‌جویی در هزینه‌ها: جمع‌آوری منظم و اصولی لجن باعث کاهش فرسودگی تجهیزات، هزینه‌های نگهداری و انرژی مصرفی می‌شود.

به همین دلیل است که عملکرد صحیح و مداوم لجن‌گیر فاضلاب، بخشی جدایی‌ناپذیر از فرآیند تصفیه فاضلاب محسوب می‌شود.

طراحی و نکات فنی لجن‌گیر

طراحی یک لجن‌گیر فاضلاب مؤثر، نیازمند توجه به عوامل فنی متعددی است. این طراحی باید با در نظر گرفتن حجم ورودی، دبی جریان، نوع ذرات معلق، و اهداف نهایی تصفیه انجام شود.

برخی از مهم‌ترین نکات فنی در طراحی عبارت‌اند از:

• زمان ماند (Detention Time): معمولاً بین ۱.۵ تا ۳ ساعت، تا ذرات فرصت ته‌نشینی پیدا کنند.
• سرعت جریان: نباید بیش از حد باشد تا باعث معلق ماندن ذرات نشود.
• زاویه و شیب کف حوض: برای تسهیل جمع‌آوری لجن از کف حوض.
• نوع کف‌روب و سیستم جمع‌آوری: باید متناسب با مقدار و نوع لجن انتخاب شود.
• جنس بدنه و تجهیزات داخلی: ضدخوردگی و مقاوم در برابر شرایط شیمیایی.

همچنین باید در طراحی فضا برای دسترسی آسان به لجن‌گیر جهت تعمیر، تمیزکاری و بازدیدهای دوره‌ای نیز در نظر گرفته شود.

مشکلات رایج و راهکارها در بهره‌برداری لجن‌گیر

عملکرد لجن‌گیر فاضلاب ممکن است در شرایطی با مشکلات عملیاتی مواجه شود که در صورت بی‌توجهی، موجب اختلال در کل سیستم تصفیه می‌شود.

برخی از مشکلات رایج و راهکارهای پیشنهادی عبارت‌اند از:

• رسوب‌گذاری بیش از حد: نتیجه‌ی عدم تخلیه منظم لجن؛ باید برنامه زمان‌بندی‌شده برای تخلیه ایجاد شود.
• بوی نامطبوع: در اثر تجمع لجن و شروع فرآیندهای بی‌هوازی. تهویه و تخلیه منظم راه‌حل اصلی است.
• گیر کردن تجهیزات مکانیکی: به‌دلیل ذرات بزرگ یا فرسایش؛ استفاده از آشغال‌گیر و نگهداری پیشگیرانه مؤثر است.
• کاهش راندمان ته‌نشینی: ممکن است از بالا بودن دبی یا طراحی اشتباه ناشی شود؛ تنظیم دبی ورودی و بازنگری طراحی توصیه می‌شود.
• نشتی یا خوردگی: در اتصالات یا بدنه‌ی حوض؛ استفاده از مواد مقاوم و ضدخوردگی ضرورت دارد.

نگهداری و بهره‌برداری درست از لجن‌گیر فاضلاب نه‌تنها باعث افزایش طول عمر آن می‌شود بلکه به حفظ کیفیت عملکرد کل تصفیه‌خانه کمک می‌کند.

پیشنهاد مطالعه: سیستم کنترل بو در تصفیه فاضلاب

جمع‌بندی

در هر واحد تصفیه‌خانه فاضلاب، لجن‌گیر فاضلاب به‌عنوان یکی از اجزای حیاتی و تعیین‌کننده، نقش بسیار مهمی در تضمین عملکرد سیستم ایفا می‌کند. از جداسازی ذرات جامد و آلی، تا پیشگیری از آلودگی ثانویه، همه این وظایف بدون وجود یک لجن‌گیر کارآمد قابل تحقق نیستند.

شناخت انواع لجن‌گیر، اهمیت آن در فرآیند تصفیه، آشنایی با چالش‌های بهره‌برداری و طراحی فنی درست، برای هر مهندس، اپراتور یا مدیر پروژه فاضلاب، ضروری است. در نهایت، مدیریت صحیح لجن باعث صرفه‌جویی در منابع، کاهش هزینه‌ها و بهبود پایداری سیستم‌های تصفیه می‌شود.

سوالات متداول

۱. آیا لجن‌گیر فاضلاب در تصفیه‌خانه‌های خانگی هم استفاده می‌شود؟
بله. در مدل‌های کوچکتر مانند سپتیک‌تانک‌ها، نقش مشابهی برای ته‌نشینی لجن دارند.

۲. تفاوت لجن‌گیر اولیه و ثانویه چیست؟
لجن‌گیر اولیه در ابتدای فرآیند برای ته‌نشینی ذرات سنگین استفاده می‌شود؛ لجن‌گیر ثانویه برای حذف لجن فعال بعد از تصفیه بیولوژیکی.

۳. آیا لجن‌گیر نیاز به برق دارد؟
مدل‌های ثقلی خیر، اما لجن‌گیرهای مکانیکی برای تجهیزات جمع‌آوری و کف‌روب نیاز به برق دارند.

۴. چقدر باید لجن‌گیر تخلیه شود؟
بسته به دبی فاضلاب و نوع سیستم، می‌تواند روزانه یا چندبار در هفته نیاز به تخلیه داشته باشد.

۵. آیا لجن‌گیر فاضلاب نیاز به نگهداری خاص دارد؟
بله، بازرسی منظم، تمیزکاری تجهیزات مکانیکی و کنترل خوردگی بدنه بسیار مهم است.